Karkamış Barajı ve Hidroelektrik Santrali, Fırat üzerinde, Suriye-Türkiye sınırına 4,5 km mesafede yer alan, beton ağırlık ve toprak dolgu tipinde bir barajdır. Güneydoğu Anadolu Projesi’nin bir bölümünü teşkil eden baraj, sınır Fırat Projesi’nin ikinci ünitesidir. Türkiye’de nehir santrali tanımıyla gerçekleştirilen ilk uygulamadır.

180 MW kurulu gücündeki santralin yılda 652 GWh'lik elektrik enerjisi üretmesi hedeflenmiştir. Enerji üretmekte olan barajın, baraj rezervuar alanı sağ ve sol sahil koruma seddeleri de yapılarak, 336 m. kotunda olan baraj gölünün işletme kotu 340 m.’ye çıkarılarak, baraj gölü altında kalan mesken ve 433 hektar tarım arazisinin korunması amaçlanmıştır.

Yüksel İnşaat’ın; Temelsu ve Avusturya firmaları Va Tech Elin, Voith Hydro, Verbundplan ile uluslararası konsorsiyum oluşturarak inşasını gerçekleştirdiği Karkamış Barajı'nın barajın gövde hacmi 2.100.000 m³, akarsu yatağından yüksekliği 29,00 m., normal su kotunda göl hacmi 157,00 hm³, normal su kotunda göl alanı 28,40 km²'dir.